کنترل درایو موتور DC بدون جاروبک (BLDC) با اینورتر سه فاز چهار سوییچه به روش کنترل پیش بین مدل مبتنی بر تعداد حالات کنترلی محدود (FCS-MPC)

نویسندگانسجاد محمدی کوجانی، ابوالفضل حلوایی نیاسر
همایش29 امین کنفرانس مهندسی برق ایران (ICEE 2021)
تاریخ برگزاری همایش۲۸-۳۰اردیبهشت ۱۴۰۰
محل برگزاری همایشتهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نوع ارائهسخنرانی
سطح همایشملی

چکیده مقاله

استفاده از موتورهای BLDC سه فاز به دلیل مزایای ممتازشان همچون بهره بالا و کنترل آسان، طی دهه اخیر در بسیاری از کاربردهای سرعت متغیر بویژه خانگی، رشد چشمگیری یافته است. درایوهای متداول این از اینورترهای شش سوئیچه همراه با حسگرهای موقعیت اثر هال بهره می برند. بمنظور استفاده هرچه بیشتر از این موتورها در کاربردهای تولید انبوه و خانگی، کاهش هزینه درایو این موتورها مورد توجه صنایع و محققین قرار گرفته است. کاهش هزینه با کاهش تعداد سوئیچ های الکترونیک قدرت، حذف حسگرهای موقعیت و ... محقق گشته است. درایو موتور BLDC با اینورتر چهار سوئیچه با حذف دو سوئیچ و مدارات درایور مربوطه، سبب کاهش هزینه و بالابردن قابلیت اطمینان می گردد اما حذف دو سوئیچ، سبب ایجاد ضربان گشتاور قابل ملاحظه ای می گردد که برای بهبود عملکرد موتور، نیاز به اتخاذ روش های کنترلی مناسب هست. در این مقاله روش کنترل پیش بین مدل با مجموعه کنترل محدود (FCS-MPC) برای اولین بار در این ساختار درایو به کار گرفته شده است. کنترلر MPC پیشنهادی، بجای کنترل کننده های جریان فازها قرار می گیرد و با انتخاب بردارهای ولتاژ بهینه سبب حداقل شدن اعوجاجات گشتاور گردد. اعتبار و عملکرد روش MPC پیشنهادی با انجام شبیه سازی و مقایسه نتایج با سایر روش های موجود، صحه گذاری می شود.

کلید واژه ها: اینورتر چهار سوییچه، درایو موتور BLDC، کنترل پیش بین مدل با مجموعه کنترل محدود (FCS-MPC)، ضربان گشتاور